自从美国911事件以来，全球视频监控系统的需求越来越强劲。在国内有关部门推出了“平安城市”项目后，中国的视频监控市场也开始起飞。特别是2008年北京奥运会、2010年上海世博会更是大力推动了中国视频监控市场的发展。据市场调研机构的数据显示，近几年全球视频监控市场的年复合增长率接近10%，而中国市场的增长率更是在20%以上，预计2014年，全球视频监控市场规模将达到410亿美元。
在市场的快速发展的同时，相关视频技术也不断升级，视频监控技术与市场呈现了以下几个发展趋势：
1.从CCTV到DVR再到NVR
传统的模拟闭路电视视频监控(CCTV)，进行实时的录像，需要大量的磁带进行记录，分析管理不方便，市场份额正在逐渐被数字视频监控(DVR)吞食。数字视频监控，因为对输入的模拟视频信号进行了数字化处理，后端可以方便地对图像进行处理――降噪、缩放、OSD、压缩等等，大大减少了对存储空间的需求，降低了成本，也为视频智能分析提供了基础。网络视频监控(NVR)是在DVR的基础上，加强了网络功能，可以方便地实现远程管理和远端存储。随着网络基础设施的升级，NVR正获得迅猛的发展。
2.从CIF到D1再到HD
随着视频处理芯片能力的增强，集成度的提高和成本的下降，以及硬盘单位容量成本的降低，数字视频监控产品的分辨率正在升级。目前D1(480i格式，720×480，水平480线，隔行扫描)正在逐渐取代CIF(352×288)成为市场的主流。而一些高端产品，已经开始支持720p 格式(1280×720，水平720线，逐行扫描)，甚至1080p格式(1920×1080，水平1080线，逐行扫描)，以满足一些特殊的应用需求，如工业/医疗图像识别。更高的图像分辨率，意味着更大的存储空间需求，也为图像识别、智能分析提供了便利。
3.从4/8通道到8/16/32通道
随着单位通道成本的降低，终端客户愿意设置更多的摄像头，提高布控密度，以提供更好的安全保障。市场主流需求也由单设备4/8通道提升到8/16/32通道。
4.视频监控 + 网络存储
随着视频监控市场的繁荣，也带动了存储产品市场的发展。过去，网络存储产品主要配合服务器用于运营商和企业的数据备份。现在，一些行业应用对图像分辨率和保存时间提出了更高的要求，传统的存储阵列产品也开始逐渐引入到视频监控的应用中来，其提供的RAID功能，保证了数据存储的可靠性和安全性。
5.智能监控
更广泛的视频监控应用，带来视频数据爆炸式地增长，靠人工手动查验变得越来越困难。互联网络的发展，开启了信息爆炸的时代，如果不依靠Google、Baidu这样的搜索引擎，我们将迷失在茫茫的信息海洋中。同样的道理，智能监控是视频监控发展的必然趋势。在将来的某一天，也许我们输入几张嫌疑犯的照片，就可以借助人脸识别和人体特征识别技术，并通过庞大的互联网相连的视频监控网络，搜索出可能的嫌疑犯出现过的位置和视频信息。当然，这有很大的难度，但是，很多前沿的公司正在朝这个方向努力。而且，现在的智能监控产品已经在一些方面取得了可喜的成绩，如车牌识别、人脸识别、越界报警、目标跟踪、可疑物报警、人头数量统计……
依据其不同的工作原理、视频数据传输和处理方式，数字视频监控分为网络视频摄像机(IPCAM)+网络存储、基于PC的视频采集以及嵌入式DVR/NVR三种方案，每种方案针对不同的应用环境都各有优势，以下是三种方案的比较:
1.IPCAM + 网络存储
该方案的优点是部署灵活、方便，缺点是当前主流方案中的单位通道成本较DVR/NVR高。网络视频摄像机IPCAM可以通过以太网口上连到NVR设备，也可以直接上连到网络存储设备。前者适合组建小的监控网络，IPCAM作为NVR的一种补充；后者适合完全由IPCAM来组建大型监控网络。
IPCAM系统框图如“图1”，摄像机摄像机如果是模拟信号输出，则需要视频解码器将信号转换成数字信号，送给后端。视频处理器对视频信号进行处理、压缩，并包装成以太网包送出。
IPCAM的发展方向将是进一步降低成本，并加强智能监控的功能。可以把视频处理器的功能做得更强大，将摄像机功能集成进来，由视频处理器直接对Image sensor输出的信号进行处理。这样，就可以省掉摄像机中进行前端处理的ISP (Image signal processor)和如图所示的视频解码器，从而由单芯片方案实现IPCAM。
网络存储产品的系统框图如“图2”，由以太网交换机对IPCAM的数据进行汇聚，通过千兆以太网口将数据传送给网络存储设备。这种方案中的处理器通常是性能比较强的处理器，如多核x86、PowerPC、MIPS都有使用。这个级别的处理器，通常带多组 PCI Express接口，提供高带宽的外设接入。RAID处理需要做大量的XOR运算，如果由处理器直接来做处理，会大大增加处理器的负荷，系统规模也就不可能做大。所以，通常会使用专门的RAID协处理器。硬盘扩展(HDD Expand)部分，是用于将外接硬盘的数量扩展到十几个、几十个甚至上百个。通常的方案是用SATA Controller + SATA Port Multiplier，或者SAS Controller + SAS Expander。
当前的RAID协处理器、SATA Controller和SAS Controller多为PCI-X接口，为能实现与处理器的PCI Express接口实现互连，就要用到一个非常重要的桥接芯片，实现PCI Express到PCI-X的接口转换。Pericom公司的PI7C9X130，实现了PCI Express x4到PCI-X 64bit@133MHz的转换，支持64×133 = 1064MB/s的带宽。PCI-X向下兼容PCI，总线也可以跑在100MHz、66MHz、33MHz或者其他低于133MHz的频率。PI7C9X130工作在PCI模式时，可以扩展6个PCI设备。该芯片也被用于实现720p、1080p的高端视频处理卡。
另外，PI7C9X130还支持Reverse mode，即可以实现从PCI-X到PCI Express的桥接，当处理器提供的接口是PCI-X，而需要挂接PCI Express接口的外设时，就需要工作在此种模式。
2.基于PC应用的视频采集卡
视频采集卡的优点是配置简单、操作方便。占用PC的PCI插槽或者PCI Express插槽，程序运行在Windows或者Linux下，操作跟日常使用电脑一样简单。PC价钱越来越便宜，性能也越来越强，基于Windows和Linux操作系统，有更多的软件资源支持，使得产品开发变得更容易。这为智能监控功能的开发提供了极大的便利。视频采集卡的缺点是，如果客户要为采集卡新配置PC，那么，计算上PC的成本，视频监控单位通道成本将较之DVR/NVR高。
视频采集卡分为两种，硬件压缩视频采集卡和软件压缩视频采集卡。顾名思义，硬压卡是由专门的DSP或者ASIC来实现视频数据的处理和压缩，而软压卡只实现视频数据的采集，处理和压缩都由PC的处理器来实现。所以，硬压卡对PC处理器的耗用较少，数据压缩后传输，占用传输带宽少；而软压卡的所有负荷都在PC处理器上，原始数据进行传输，占用传输带宽大。就单卡成本而言，硬压卡的成本远高于软压卡，但单卡通道数可以做得更多，对PC配置要求不高。通过这种简单的比较，我们不难看出，硬压卡的定位介于软压卡和DVR/NVR之间。虽然现在PC价钱非常便宜，性能也足够强，但是最便宜的PC也还是比嵌入式的处理器贵。所以，硬压卡的市场份额有可能逐渐被软压卡和DVR/NVR蚕食。
当前，视频采集卡的主流还是PCI插卡。但是，因为PC的PCI总线工作在33MHz，无法实现8路D1的原始数据传输；另外，Intel在大力推广PCI Express总线，新推出的芯片组，提供更多的PCI Express接口，并让PCI接口逐渐淡出市场。所以，PCI Express的视频采集卡在逐渐流行起来。
硬压卡功能框图如“图3”，软压卡功能框图如“图4”、“图5”。
在视频采集卡中，为了单卡实现多个通道，需要挂接更多的PCI设备，如图所示的DSP/ASIC或视频解码器，故需要进行PCI总线的扩展。Pericom公司的PI7C8152是完全透明的PCI桥，可以扩展4个PCI设备，用于硬压卡；PI7C8150，可以扩展9个PCI设备，用于8路软压卡；PI7C8140，可以扩展4个PCI设备，用于4路软件卡。这三颗芯片都在PCI视频采集卡上得到了广泛的应用，而Pericom公司推出的PCI Express x1到PCI 的桥接 – PI7C9X111SL和PI7C9X112SL更是专门为视频监控应用量身打造，已经成为PCI Express视频采集卡应用的必然选择。
PI7C9X111SL和PI7C9X112SL专为视频监控应用进行了优化，支持512Byte的“Max Payload Size”，PCI to PCI Express进行upstream memory write的实际测试，当PCI工作在32bit@33MHz时，数据传输率高达120MB/s；当PCI工作在32bit@66MHz时，数据传输率高达230MB/s，完全满足软压卡单卡实现8路D1的应用需求。
PI7C9X111SL可以扩展4个PCI设备；PI7C9X112SL可以扩展8个PCI设备。两款芯片采用同样 的封装，客户可以方便地实现4路卡和8路卡的兼容设计，共用一个PCB。封装为14*14mm的128 LQFP，方便客户焊接、调试。较之BGA封装，减小了设计难度，可以使用更少的PCB层数，降低了成本。芯片功耗只有0.45W。
另外，PI7C9X111SL还支持Reverse mode，即可以实现PCI到PCI Express的桥接，当处理器提供的接口是PCI，而需要挂接PCI Express接口的外设时，就需要工作在此种模式。
少数视频解码器提供PCI Express x1接口，Pericom公司专门为监控市场提供了低端口数的PCI Express Packet Switch，实现PCI Express port扩展。应用功能框图如“图5”，常用型号如下：
除此之外，Pericom公司还为监控应用配套提供晶体振荡器(Crystal oscillator)、信号转换器(Signal switch)、PCI时钟缓冲器(PCI clock buffer)、PCI Express时钟发生器(PCI Express clock generator), PCI Express时钟缓冲器(PCI Express clock buffer)、PCI Express Redriver以及SATA/SAS Redriver等完整解决方案。
3.嵌入式DVR/NVR
嵌入式DVR/NVR功能框图如“图6”，和“PC + 硬压卡”的应用非常类似。
嵌入式DVR/NVR因为采用集成外设接口、性能适中的低成本嵌入式处理器，使得视频监控的单位通道成本大幅降低，系统功耗也大幅下降，契合当前“绿色环保”的产品理念。因为是一个封闭的系统，所以，也就不存在兼容性的问题。
嵌入式DVR/NVR多采用Linux操作系统，如果想通过shell command来进行配置、管理，对终端客户会是非常困难的一件事情。所以，必须要开发简单、易用的管理软件。再者，当前的嵌入式DVR/NVR产品通常是固定通道数设计，扩展性不好。也许采用模块化的设计会是一个不错的选择。另外，嵌入式DVR/NVR的视频处理是由DSP/ASIC完成，在此基础上开发智能监控功能，较基于PC的开发，难度更大。
Pericom公司的PI7C8152，实现扩展4个PCI设备；PI7C8150实现扩展9个PCI设备，可以工作在66MHz或33MHz，广泛应用于嵌入式DVR/NVR。经验证，对不同厂家的嵌入式处理器和PCI设备，都实现了完美的互连。随着越来越多的嵌入式处理器提供PCI Express接口，PI7C9X111SL和PI7C9X112SL也开始用于嵌入式DVR/NVR，实现PCI Express接口到PCI的扩展。
作为Intel的合作伙伴，随着Intel嵌入式平台Atom和下一代Tunnel Creek的推广，PI7C9X111SL和PI7C9X112SL必将在嵌入式领域获得更广泛的应用。就嵌入式DVR/NVR而言，Atom平台，特别是下一代的Tunnel Creek平台，客户将可以在低功耗、低成本、易开发性、软件继承性和缩短产品开发周期等方面找到新的更好的平衡点。
总结：受应用市场上更多先进功能需求的推动，视频监控技术和市场正在向数字化和网络化的方向快速发展，除了高清晰度的图像传感器，更高效、低功耗的视频编解码，更强大的处理器和应用系统外，大量数据在不同总线和接口之间的传输，已经成为提升系统性能的又一个关键。Pericom的系列高速信号处理方案以及配套的各种器件，是系统设计师在从板卡到整个系统的设计过程中提升视频监控系统性能的重要支撑性技术。